CN116795036A - Plc远程控制机器人的方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种PLC远程控制机器人的方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:PLC接收终端设备发送的配置好的网络组态,其中,该网络组态包括第一机器人的MCA地址、第一机器人的标识和第一机器人的随机IP地址;PLC根据网络组态与第一机器人建立网络连接;生成用于控制第一机器人的第一控制指令;根据以太网PROFINET协议将第一控制指令封装为第一数据帧,第一数据帧头部包括第一机器人的MAC地址、PLC的MAC地址;根据第一机器人的MAC地址,将第一数据帧发送至第一机器人。通过MAC地址寻址的方式将数据帧发送到机器人,不再需要将数据帧封装为IP数据包,减少了网络传输的环节,提高PLC远程控制的传输速度。
Description
技术领域
本申请涉及机器人技术领域,尤其涉及一种PLC远程控制机器人的方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在现代工业控制系统中,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称:PLC)已经成为最常用的自动化控制设备之一。而随着工业互联网技术的发展,远程监控和控制成为了越来越重要的需求。
PLC远程控制机器人需要通过网络将控制指令从PLC发送到机器人。5G网络中,主要通过在PLC和远程的机器人侧添加一个接入路由器(Access Router,简称AR),建立一个隧道,把工业二层协议的数据被封装在三层协议的数据包中,带到对端。对端再对数据包进行解封并还原为二层协议的数据。
但这种方式需要在远程控制之前对AR路由器进行配置,操作繁琐,并且,远程控制指令的传输需要经过二层协议到三层协议的转换,数据传输速度慢,而远程控制需要低的时间延迟。因此,PLC如何低时延的远程控制机器人是亟待解决的问题。
发明内容
本申请提供一种PLC远程控制机器人的方法、装置、设备及存储介质,用以解决PLC远程控制机器人时间延迟的问题。
第一方面,本申请提供一种PLC远程控制机器人的方法,所述方法包括:
响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收终端设备发送的网络组态,其中,所述网络组态包括第一机器人的物理MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址,所述第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;
根据所述网络组态与所述第一机器人建立网络连接;
生成用于控制所述第一机器人的第一控制指令,所述第一控制指令包括所述第一机器人的MAC地址、所述第一机器人的标识和控制信息;
根据以太网PROFINET协议将所述第一控制指令封装为第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述第一机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
根据所述第一机器人的MAC地址,将所述第一数据帧发送至所述第一机器人。
可选的,所述方法还包括:
生成用于控制所述广播域G1内不同区域的第二机器人的第二控制指令,所述第二控制指令包括所述第二机器人的MAC地址、所述第二机器人的标识和控制信息;
根据以太网PROFINET协议将所述第二控制指令封装为第二数据帧,所述第二数据帧头部包括所述第二机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
根据所述第二机器人的MAC地址,将所述第二数据帧发送至所述第二机器人。
可选的,所述第一控制指令中还包括第三机器人的MAC地址、预设条件和用于在满足所述预设条件时控制第三机器人的第三控制指令。
第二方面,本申请还提供一种PLC远程控制机器人的方法,应用于终端设备,所述方法包括:
响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
搜索广播域范围内的设备,获取第一机器人物理MAC地址、可编程逻辑控制器PLC的MAC地址和PLC的IP地址;
为所述第一机器人,生成随机IP地址,所述随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段;
配置网络组态,其中,所述网络组态包括所述第一机器人的MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址;
根据所述PLC的MAC地址,将所述网络组态发送给所述PLC。
可选的,所述方法还包括:
获取第二机器人的MAC地址;
为所述第二机器人生成随机IP地址;其中,所述网络组态中还包括所述第二机器人的MCA地址、所述第二机器人的标识和所述第二机器人的随机IP地址,所述第二机器人的随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段,且所述第二机器人的随机IP地址与第一机器人的随机IP地址不同。
第三方面,本申请还提供一种PLC远程控制机器人的方法,应用于机器人,所述方法包括:
响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收可编程逻辑控制器PLC发送的第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述机器人的物理MAC地址、PLC的MAC地址;
解析所述数据帧,得到第一控制指令;
执行所述第一控制指令。
可选的,所述第一控制指令中还包括第三机器人的MAC地址、预设条件和用于在满足所述预设条件时控制第三机器人的第三控制指令;
相应的,所述方法还包括:
根据所述第三机器人的MAC地址,在满足所述预设条件时将所述第三控制指令发送至所述第三机器人。
第四方面,本申请还提供一种PLC远程控制机器人的装置,所述装置包括:
连接模块,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收模块,用于接收终端设备发送的网络组态,其中,所述网络组态包括第一机器人的物理MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址,所述第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;
网络模块,用于根据所述网络组态与所述第一机器人建立网络连接;
生成模块,用于生成用于控制所述第一机器人的第一控制指令,所述第一控制指令包括所述第一机器人的MAC地址、所述第一机器人的标识和控制信息;
封装模块,用于根据以太网PROFINET协议将所述第一控制指令封装为第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述第一机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
发送模块,用于根据所述第一机器人的MAC地址,将所述第一数据帧发送至所述第一机器人。
第五方面,本申请还提供一种PLC远程控制机器人的装置,所述装置包括:
连接模块,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
获取模块,用于搜索广播域范围内的设备,获取第一机器人物理MAC地址、可编程逻辑控制器PLC的MAC地址和PLC的IP地址;
生成模块,用于为所述第一机器人,生成随机IP地址,所述随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段;
网络组态模块,用于配置网络组态,其中,所述网络组态包括所述第一机器人的MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址;
发送模块,用于根据所述PLC的MAC地址,将所述网络组态发送给所述PLC。
第六方面,本申请还提供一种PLC远程控制机器人的装置,所述装置包括:
连接模块,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收模块,用于接收可编程逻辑控制器PLC发送的第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述机器人的物理MAC地址、PLC的MAC地址;
解析模块,用于解析所述数据帧,得到第一控制指令;
执行模块,用于执行所述第一控制指令。
第七方面,本申请还提供一种电子设备,包括:
处理器,与所述处理器通信连接的存储器,以及与其他设备交互的通信接口;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如第一方面至第三方面任一项所述的可编程逻辑控制器PLC远程控制机器人的方法。
第八方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如第一方面至第三方面任一项所述的可编程逻辑控制器PLC远程控制机器人的方法。
本申请提供的PLC远程控制机器人的方法、装置、设备及存储介质,PLC接收终端设备发送的配置好的网络组态,其中,该网络组态包括第一机器人的MCA地址、第一机器人的标识和第一机器人的随机IP地址,第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;PLC根据网络组态与第一机器人建立网络连接;PLC生成用于控制第一机器人的第一控制指令;根据以太网PROFINET协议将第一控制指令封装为第一数据帧,第一数据帧头部包括第一机器人的MAC地址、PLC的MAC地址;根据第一机器人的MAC地址,将第一数据帧发送至第一机器人。通过MAC地址寻址的方式将数据帧发送到机器人,不再需要将数据帧封装为IP数据包,减少了网络传输的环节,提高PLC远程控制的传输速度。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
图1为基于接入路由器的远程控制机器人流程示意图;
图2为本申请提供的一种可能的PLC远程控制机器人的应用场景示意图;
图3为本申请提供的PLC远程控制机器人的方法实施例一的流程示意图;
图4为本申请提供的网络划分示意图;
图5为本申请提供的PLC远程控制机器人的方法实施例二的流程示意图;
图6为本申请提供的PLC远程控制机器人的方法实施例三的流程示意图;
图7为本申请提供的PLC远程控制机器人的装置实施例一的结构示意图;
图8为本申请提供的PLC远程控制机器人的装置实施例二的结构示意图;
图9为本申请提供的PLC远程控制机器人的装置实施例二的结构示意图;
图10为本申请提供的一种电子设备的结构示意图。
通过上述附图,已示出本申请明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。
首先对本申请所涉及的名词进行解释:
5G局域网(Local Area Network,简称:LAN):是指基于5G网络的局域网技术,它将5G的高速、低延迟和大容量特性引入到局域网环境中。传统的局域网技术在5G LAN技术下得到了进一步的改进和增强。5G LAN技术支持网络切片技术,可以根据应用需求将网络资源进行划分和分配,以满足不同应用场景的需求。
在5G LAN内,终端设备之间可以通过物理地址(Media Access Control Address,简称:MAC)就找到目标设备(层二通信)。出入局域网的情况下,通过国际互联协议(Internet Protocol,简称:IP)选址,也可以实现路由出入(层三通信)。
以太网PROFINET协议:PROFINET协议是工业自动化领域的通用通信标准。它提供了实时通信和高速数据传输能力,能够满足工业控制系统对于实时性和可靠性的要求。它支持分布式控制和分布式I/O,可以将各个控制设备和传感器连接到一个统一的网络中。
接入路由器(Access Router,简称:AR),是指局域网与广域网的一种互连设备,在功能上除实现网络互连外,还提供包括分组过滤、分组转发、复用、加解密及防火墙等数据处理功能。
新型的无线终端接入设备(Customer Premise Equipment,简称:CPE),可接收无线路由器、无线基站等无线信号,CPE可以像手机一样通过插卡获得移动网络,CPE充当有线网络接口或者将其转化为Wi-Fi信号。5G工业CPE利用3G/4G/5G网络为用户提供无线长距离大数据传输功能。
现有技术中,PLC远程控制机器人需要通过网络将控制指令从PLC发送到机器人。图1为基于接入路由器的远程控制机器人流程示意图,如图1所示,在PLC和机器人侧需要添加一个AR设备,并在AR上进行隧道的配置,配置隧道的参数,如隧道类型、隧道的源和目标地址、隧道的加密方式等。在配置完成后,可以实现PLC和机器人的远程通信。数据传输过程如下:
S101、工业二层协议封装为隧道数据包。
在PLC上,工业二层协议的数据将被封装在一个隧道数据包中。这个过程通常由网络协议栈中的软件完成。封装过程涉及将原始数据添加到隧道包的有效负载中,并根据隧道协议的要求添加相关的头部和尾部信息。
S102、封装为IP数据包,进行隧道传输。
发送隧道数据包到连接PLC的AR上。AR负责将隧道数据包通过5G网络传输到目标设备的AR。这涉及将隧道数据包封装在5G网络的国际互连协议(Intellectual Property,简称:IP)数据包中,根据目标AR的IP地址进行寻址,并将数据包发送到5G网络中。
S103、隧道解封。
目标AR接收到隧道数据包后,它会解析5G网络的IP头部信息,找到隧道数据包,并提取出来。将提取后的隧道数据包发送给机器人。
S104、数据解封。
机器人从隧道数据包中提取出工业二层协议的原始数据。
在这个过程中,需要对AR上为PLC和需要控制的机器人进行隧道的配置,操作繁琐,并且远程控制指令的传输需要将二层协议封装为三层协议再进行隧道传输,传输延迟较高。
鉴于上述问题,发明人在对本技术领域研究过程中发现,通过5G LAN技术,将不同区域的多个设备构建的局域网网络,可以通过MAC地址寻址,实现局域网内多个设备间的通信,并且不需要再进行二层协议到三层协议的封装,传输速度快。基于此,本申请提出一种PLC远程控制机器人的方法、装置、设备及存储介质。
图2为本申请提供的一种可能的PLC远程控制机器人的应用场景示意图,如图2所示,PLC、机器人和多个其他设备位于不同的地理区域,连接同一5G LAN局域网网络。通过用户面功能(User PLANe Function,简称:UPF)对不同区域的各个设备之间通信进行数据的路由和转发,其中不同的地理区域可以是北京、上海、深圳等远距离的城市。
需要说明的是,上述PLC远程控制的不限于机器人,还可以是其他能够处理PLC指令的设备,例如摄像头、传感器等。另外PLC的配置需要使用专门的可编程软件,因此需要使用到终端设备,例如电脑、手机。
下面以具体地实施例对本申请的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图,对本申请的实施例进行描述。
图3为本申请提供的PLC远程控制机器人的方法实施例一的流程示意图,如图3所示,包括以下步骤:
S201、响应于用户操作,终端设备连接5G局域网LAN的广播域G1。
其中,广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域。
在本步骤中,要实现PLC远程控制机器人,需要为PLC配置网络组态,而配置网络组态需要在终端设备中使用专用的软件。因此,终端设备响应于用户连接局域网操作,连接到广播域G1中,获取配置PLC网络组态所需要的信息。
在连接到广播域之前,需要预先对5G局域网LAN进行配置。图4为本申请提供的网络划分示意图,如图4所示,运营商根据不同企业的需求分配切片(高宽带,低延迟,广连接等),然后再划分不同的目标网络的唯一标识(Data Network Name,简称:DNN)。企业将DNN划分为几个广播域,不同广播域的作用不同。示例性的,企业将DNN1划分为两个广播域G1和G2,G1广播域为专用的控制数据传输的广播域,G2广播域可用于用户正常的通信业务。企业内的用户签约DNN的广播域G1,签约后运营商将配置下发到用户平面功能组件(User PLANeFunction,简称:UPF)中,这样不同位置区域同属于G1组中的设备就能进行基于MAC地址的局域网通信。
PLC和第一机器人也响应于用户操作,连接到广播域G1中。
S202、搜索广播域范围内的设备,获取第一机器人的MAC地址、PLC的MAC地址和PLC的IP地址。
在本步骤中,终端设备、第一机器人、PLC都连接到广播域G1,用户通过终端设备搜索广播域G1范围内的设备,获取所要使用的PLC的MAC地址,所要控制的第一机器人的MAC地址。
在一种实现方式中,PLC的MAC地址,第一机器人的MAC地址是唯一的,通过预先记录或者预先标记的标识符的方式在搜索到多个设备后获取所要连接的设备的MAC地址。
在一种其他实现方式中,使用地址解析协议(Address Resolution Protocol,简称:ARP)扫描工具获取MAC地址,具体的,Windows系统中,在命令行工具中使用“ARP-A”命令查看与本设备相邻的其他设备的IP地址和MAC地址,根据设备的IP地址确定需要连接的设备的MAC地址。
在一种其他实现方式中,终端设备通过广播发送自定义的广播消息,PLC、第一机器人接收到广播消息后进行响应,确定PLC和第一机器人的MAC地址。
S203、为第一机器人,生成随机IP地址,随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段。
在本步骤中,终端设备为PLC配置网络组态,网络组态需要配置第一机器人的MAC地址、第一机器人标识和第一机器人的随机IP地址,三者需要一一对应。配置第一机器人的随机IP地址需要获取PLC的IP地址,具体的,可以通过PING消息的方式或者使用ARP扫描工具获取PLC的IP地址。
根据PLC的IP地址,为第一机器人随机生成一个同网段的随机IP地址,即IP地址的前三项相同,第四项不同。该随机IP地址用于与PLC构建局域网的通信,并且生成的第一机器人的随机IP地址与第一机器人的真实的IP地址不同。
在一种实现方式,根据PLC的IP地址在IP地址的第四项上加上预设数值。
S204、配置网络组态。
在本步骤中,在配置软件中配置PLC和第一机器人的连接方式和网络拓扑结构,设置第一机器人的随机IP地址,第一机器人的MCA地址和第一机器人的标识,配置网关、子网掩码等和通信协议,生成网络组态。
S205、根据PLC的MAC地址,将网络组态发送给PLC。
在本步骤中,在终端设备中创建一个数据帧,数据帧包括网络组态,源MAC地址(终端设备的MAC地址)和目标MAC地址(PLC的MAC地址)。将数据帧通过5G LAN网络设备发送到PLC。
S206、接收终端设备发送的网络组态。
在本步骤中,PLC接收终端设备发送的数据帧,获取数据帧中的网络组态。
S207、根据网络组态与第一机器人建立网络连接。
具体的,使用PLC制造商提供的工具或者界面,将网络组态传输到PLC的存储设备上,并在PLC中加载配置。PLC启动时,自动读取网络组态的配置文件,并根据其中的设置建立网络连接。
S208、生成用于控制第一机器人的第一控制指令。
在本步骤中,需要对第一机器人进行控制时,PLC响应于用户输入的控制信息或者选择的控制信息,生成用于控制第一机器的第一控制指令。其中,第一控制指令包括所要控制的第一机器人的MAC地址、所要控制的第一机器人的标识和具体的控制信息。
S209、根据以太网PROFINET协议将第一控制指令封装为第一数据帧,第一数据帧头部包括第一机器人的MAC地址、PLC的MAC地址。
在本步骤中,PLC根据PROFINET协议规范,构建第一控制指令的第一数据帧,数据帧的结构包括数据帧头部,数据部分和数据帧尾部。数据帧头部包括第一机器人的MAC地址(即第一数据帧的目标MAC地址)、PLC的MAC地址和数据帧类型,用于标识和识别数据帧。PLC将第一控制指令转换为符合PROFINET协议的格式,放置在数据部分。数据帧尾部添加循环冗余校验字段,用于判断数据帧是否受损。
S210、根据第一机器人的MAC地址,将第一数据帧发送至第一机器人。
在本步骤中,利用PLC的网络模块将构建的第一数据帧发送到以太网上,根据第一机器人的MAC地址,通过网络设备发送到第一机器人的网络接口。网络设备可以是工业网关或者CPE设备。
需要说明的是,CPE设备将第一数据帧发送到基站,数据帧通过用户平面功能UPF,在不同UPF之间转发,第一机器人侧的UPF接收数据帧后,将数据帧通过基站、CPE设备发送到机器人。
CPE设备即插即用,可以便捷的构建PLC和第一机器人之间的网络连接。
S211、接收PLC发送的第一数据帧。
在本步骤中,第一机器人接收到PLC发送的第一数据帧,根据第一数据帧头部的PLC的MAC地址验证PLC的地址信息,根据第一数据帧尾部信息校验数据帧的完整性,在地址信息和完整性验证成功后接收第一数据帧。
S212、解析数据帧,得到第一控制指令。
在本步骤中,根据PROFINET协议通信协议规范,解析数据帧的数据部分,提取出第一控制指令。
S213、执行第一控制指令。
在本步骤中,第一机器人根据第一控制指令中的MAC地址再次验证是否为第一机器人执行控制信息,验证成功后执行第一控制指令的控制信息。
本实施例提供的PLC远程控制机器人的方法,PLC接收终端设备发送的配置好的网络组态,该网络组态包括第一机器人的MCA地址、第一机器人的标识和第一机器人的随机IP地址,第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;PLC根据网络组态与第一机器人建立网络连接,生成用于控制第一机器人的第一控制指令;根据以太网PROFINET协议将第一控制指令封装为第一数据帧,第一数据帧头部包括第一机器人的MAC地址、PLC的MAC地址;根据第一机器人的MAC地址,将第一数据帧发送至第一机器人。通过本方法,通过MAC地址寻址的方式将数据帧发送到机器人,不再需要将数据帧封装为IP数据包,减少了网络传输的环节,提高通讯的速度。
在上述实施例基础上,下面对PLC远程控制局域网内多个机器人的方法进行说明。
图5为本申请提供的PLC远程控制机器人的方法实施例二的流程示意图,如图5所示,包括以下步骤:
S301、获取第二机器人的MAC地址。
在本步骤中,用户想要通过PLC给多个区域的设备发送控制指令,控制不同区域的多个设备时,需要提前在网络组态中配置好需要控制的多个机器人的信息。因此,终端设备在配置网络组态时,不仅获取第一机器人的MAC地址,还获取需要控制的第二机器人的MAC地址。
S302、为第二机器人生成随机IP地址。
在本步骤中,根据PLC的IP地址,生成与PLC同网段的随机IP地址,即IP地址的前三项相同,第四项不同。为第二机器人生成的随机IP地址不能与第一机器人的随机IP地址相同,也不能与PLC的IP地址、第一机器人的真实IP地址、第二机器人的真实IP地址相同,因此,生成的第二机器人的随机IP地址,与第一机器人的随机IP地址、第一机器人的真实IP地址、第二机器人的真实IP地址相同、PLC的IP地址进行比较,若有相同的比较结果,则重新为第二机器人生成随机IP地址。
在一种可能的实现方式中,在第一机器人的随机IP地址上,加上预设数值生成第二机器的随机IP地址。
S303、配置网络组态。
其中,网络组态中包括第一机器人的MCA地址、第一机器人的标识和第一机器人的随机IP地址,第二机器人的MCA地址、第二机器人的标识和第二机器人的随机IP地址。
S304、根据PLC的MAC地址,将网络组态发送给PLC。
相应的,PLC接收终端设备发送的网络组态。
S305、根据网络组态与第一机器人和第二机器人建立网络连接。
在本步骤中,PLC加载接收的网络组态,根据网络组态中的网络拓扑结构,建立与第一机器人和第二机器人的网络连接。
S306、生成用于控制广播域G1内第一机器人的第一控制指令。
在本步骤中,PLC响应于用户操作,将控制信息、第一机器人的MAC地址、第一机器人的标识封装为第一控制指令,并生成第一数据帧。
S307、根据第一机器人的MAC地址,发送第一控制指令至第一机器人。
S308、生成用于控制广播域G1内第二机器人的第二控制指令。
在本步骤中,PLC响应于用户操作,将控制信息、第二机器人的MAC地址、第二机器人的标识封装为第二控制指令,并生成第二数据帧。第二机器人的第二控制指令,第二控制指令包括第二机器人的MAC地址、第二机器人的标识和控制信息。
S309、根据第二机器人的MAC地址,发送第二控制指令至第二机器人。
在本步骤中,第二机器人位于与第一机器人不同的位置区域。
S310、第二机器人接收PLC发送的第二数据帧。
S311、解析数据帧,得到第二控制指令。
S312、执行第二控制指令。
步骤S309-S312与步骤S210-S213类似,在此不做赘述。
本实施例提供的PLC远程控制机器人的方法,通过在PLC网络组态中配置第一机器人MAC地址和第二机器人的MAC地址,PLC根据第一机器人MAC地址和第二机器人的MAC地址可以任意控制不同区域的两个机器人。通过这种方法,可以实现广播域内多个设备的控制,配置简单,不再需要单独配置AR路由器以构建点对点的通信,配置资源。
图6为本申请提供的PLC远程控制机器人的方法实施例三的流程示意图,如图6所示,在实施例一基础上,第一控制指令中还包括所要控制的第三机器人信息,则该方法还包括以下步骤:
S401、生成用于控制第一机器人的第一控制指令,其中第一控制指令中还包括第三机器人的MAC地址、预设条件和用于在满足预设条件时控制第三机器人的第三控制指令。
在本步骤中,第一控制指令中可以包括控制第一机器人的信息,还可以包括同一物理区域内第三机器人的信息。其中物理区域可以是同一个CPE的覆盖范围。
具体的,预先获取第三机器人的MAC地址,获取方式和获取第一机器人的方式类似,在此不做赘述。生成第三控制指令,第三控制指令中包括第三机器人的控制信息。
根据用户需求,设置预设条件,该预设条件用于在符合预设条件时,将第三控制指令执行转发命令。
示例性的,预设条件为接收到第一控制指令等待10秒;
又一示例性的,预设条件为接收到第一控制指令后立即发送;
又一示例性的,预设条件为在第一机器人执行第一控制指令中的控制信息后,发送第三控制指令。
S402、根据第一机器人的MAC地址,将第一控制指令封装为第一数据帧发送至第一机器人。
S403、接收PLC发送的第一数据帧,解析数据帧,得到第一控制指令。
在本步骤中,第一机器人接收第一数据后,解析得到第一控制指令,读取第一控制指令的控制信息,并执行控制信息。
S404、根据第一控制指令中的第三机器人的MAC地址,在满足预设条件时将第三控制指令发送至第三机器人。
在本步骤中,第一机器人读取预设条件,在满足预设条件时,将第三控制指令封装成第三数据帧,根据第三机器人的MAC地址将第三数据帧通过CPE网络设备发送至第三机器人。
可选的,第一机器人和第三机器人之间可以建立TCP连接来实现数据传输。第一机器人打开tcp连接端口,将第三控制指令封装成TCP报文,并通过已建立的TCP连接发送给第三机器人。第三机器人打开tcp端口,接收并解析TCP报文,得到第三控制指令。
示例性的,第一机器人抓取第三机器人位置上的物品,在执行抓取动作结束后,满足预设条件,发送第三控制指令至第三机器人,指示第三机器人复位。
S405、第三机器人接收第三控制指令,执行第三控制指令。
本实施例提供的PLC远程控制机器人的方法,在发送给第一机器人的第一控制指令中包含控制第三机器人的第三控制指令,第一机器人在满足预设条件时将第三控制指令发送至第三机器人。通过本方法,在需要控制两个机器人进行交互时,可以避免远程传输过程中时间延迟造成的时间的差问题,由同一位置区域的机器人将控制信息在需要时进行转发,控制精确度更高。
图7为本申请提供的PLC远程控制机器人的装置实施例一的结构示意图,如图7所示,该装置包括:
连接模块611,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收模块612,用于接收终端设备发送的网络组态,其中,所述网络组态包括第一机器人的物理MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机网际互连协议IP地址,所述第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;
网络模块613,用于根据所述网络组态与所述第一机器人建立网络连接;
生成模块614,用于生成用于控制所述第一机器人的第一控制指令,所述第一控制指令包括所述第一机器人的MAC地址、所述第一机器人的标识和控制信息;
封装模块615,用于根据以太网PROFINET协议将所述第一控制指令封装为第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述第一机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
发送模块616,用于根据所述第一机器人的MAC地址,将所述第一数据帧发送至所述第一机器人。
可选的,
所述生成模块614,还用于生成用于控制所述广播域G1内不同区域的第二机器人的第二控制指令,所述第二控制指令包括所述第二机器人的MAC地址、所述第二机器人的标识和控制信息;
所述封装模块615,还用于根据以太网PROFINET协议将所述第二控制指令封装为第二数据帧,所述第二数据帧头部包括所述第二机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
所述发送模块616,还用于根据所述第二机器人的MAC地址,将所述第二数据帧发送至所述第二机器人。
可选的,所述第一控制指令中还包括第三机器人的MAC地址、预设条件和用于在满足所述预设条件时控制第三机器人的第三控制指令。
本实施例提供的PLC远程控制机器人的装置,用于执行上述任一方法实施例PLC侧的技术方案,其实现原理和技术效果类似,在此不做赘述。
图8为本申请提供的PLC远程控制机器人的装置实施例二的结构示意图,如图8所示,该装置包括:
连接模块711,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
获取模块712,用于搜索广播域范围内的设备,获取第一机器人物理MAC地址、可编程逻辑控制器PLC的MAC地址和PLC的网际互连协议IP地址;
生成模块713,用于为所述第一机器人,生成随机IP地址,所述随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段;
网络组态模块714,用于配置网络组态,其中,所述网络组态包括所述第一机器人的MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址;
发送模块715,用于根据所述PLC的MAC地址,将所述网络组态发送给所述PLC。
可选的,
所述获取模块712,还用于获取第二机器人的MAC地址;
所述生成模块713,还用于为所述第二机器人生成随机IP地址;其中,所述网络组态中还包括所述第二机器人的MCA地址、所述第二机器人的标识和所述第二机器人的随机IP地址,所述第二机器人的随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段,且所述第二机器人的随机IP地址与第一机器人的随机IP地址不同。
本实施例提供的PLC远程控制机器人的装置,用于执行上述任一方法实施例终端设备侧的技术方案,其实现原理和技术效果类似,在此不做赘述。
图9为本申请提供的PLC远程控制机器人的装置实施例三的结构示意图,如图9所示,该装置包括:
连接模块811,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收模块812,用于接收可编程逻辑控制器PLC发送的第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述机器人的物理MAC地址、PLC的MAC地址;
解析模块813,用于解析所述数据帧,得到第一控制指令;
执行模块814,用于执行所述第一控制指令。
可选的,所述装置还包括:
发送模块815,用于根据所述第三机器人的MAC地址,在满足所述预设条件时将所述第三控制指令发送至所述第三机器人。
本实施例提供的PLC远程控制机器人的装置,用于执行上述任一方法实施例机器人侧的技术方案,其实现原理和技术效果类似,在此不做赘述。
图10为本申请提供的一种电子设备的结构示意图,如图10所示,该电子设备900包括:
处理器911,与所述处理器通信连接的存储器912,以及与其他设备交互的通信接口913;
所述存储器912存储计算机执行指令;
所述处理器911执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现上述任一方法实施例所述的PLC远程控制机器人的方法。
可选的,该电子设备900的上述各个器件之间可以通过系统总线连接。
存储器912可以是单独的存储单元,也可以是集成在处理器911中的存储单元。处理器911的数量为一个或者多个。
应理解,处理器911可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件处理器执行完成,或者用处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。
系统总线可以是外设部件互连标准(peripheral component interconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standard architecture,EISA)总线等。系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。存储器可能包括随机存取存储器(randomaccess memory,RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory,NVM),例如至少一个磁盘存储器。
实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一可读取存储器中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储器(存储介质)包括:只读存储器(read-only memory,ROM)、RAM、快闪存储器、硬盘、固态硬盘、磁带(magnetic tape)、软盘(floppy disk)、光盘(optical disc)及其任意组合。
本申请实施例提供的电子设备,用于实现前述方法实施例中任一项所述的PLC远程控制机器人的方法,其实现原理和技术效果类似,在此不做赘述。
本申请还提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如前述方法实施例中任一项所述的PLC远程控制机器人的方法。
可以理解,本申请实施例中的存储器可以是易失性存储器或非易失性存储器,或可包括易失性和非易失性存储器两者。其中,非易失性存储器可以是只读存储器(read-only memory,ROM)、可编程只读存储器(programmable ROM,PROM)、可擦除可编程只读存储器(erasable PROM,EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(electrically EPROM,EEPROM)或闪存。易失性存储器可以是随机存取存储器(random access memory,RAM),其用作外部高速缓存。通过示例性但不是限制性说明,许多形式的RAM可用,例如静态随机存取存储器(static RAM,SRAM)、动态随机存取存储器(dynamic RAM,DRAM)、同步动态随机存取存储器(synchronous DRAM,SDRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取存储器(double data rateSDRAM,DDR SDRAM)、增强型同步动态随机存取存储器(enhanced SDRAM,ESDRAM)、同步连接动态随机存取存储器(synchlink DRAM,SLDRAM)和直接内存总线随机存取存储器(directrambus RAM,DR RAM)。应注意,上述涉及的存储器旨在包括但不限于这些和任意其它适合类型的存储器。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机程序,该计算机程序存储在计算机可读存储介质中,至少一个处理器可以从该计算机可读存储介质中读取该计算机程序,至少一个处理器执行计算机程序时可实现前述方法实施例中任一项所述的PLC远程控制机器人的方法。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。
Claims (12)
1.一种PLC远程控制机器人的方法,其特征在于,应用于可编程逻辑控制器PLC,所述方法包括:
响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收终端设备发送的网络组态,其中,所述网络组态包括第一机器人的物理MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机网际互连协议IP地址,所述第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;
根据所述网络组态与所述第一机器人建立网络连接;
生成用于控制所述第一机器人的第一控制指令,所述第一控制指令包括所述第一机器人的MAC地址、所述第一机器人的标识和控制信息;
根据以太网PROFINET协议将所述第一控制指令封装为第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述第一机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
根据所述第一机器人的MAC地址,将所述第一数据帧发送至所述第一机器人。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
生成用于控制所述广播域G1内不同区域的第二机器人的第二控制指令,所述第二控制指令包括所述第二机器人的MAC地址、所述第二机器人的标识和控制信息;
根据以太网PROFINET协议将所述第二控制指令封装为第二数据帧,所述第二数据帧头部包括所述第二机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
根据所述第二机器人的MAC地址,将所述第二数据帧发送至所述第二机器人。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一控制指令中还包括第三机器人的MAC地址、预设条件和用于在满足所述预设条件时控制第三机器人的第三控制指令。
4.一种PLC远程控制机器人的方法,其特征在于,应用于终端设备,所述方法包括:
响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
搜索广播域范围内的设备,获取第一机器人物理MAC地址、可编程逻辑控制器PLC的MAC地址和PLC的网际互连协议IP地址;
为所述第一机器人,生成随机IP地址,所述随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段;
配置网络组态,其中,所述网络组态包括所述第一机器人的MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址;
根据所述PLC的MAC地址,将所述网络组态发送给所述PLC。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取第二机器人的MAC地址;
为所述第二机器人生成随机IP地址;其中,所述网络组态中还包括所述第二机器人的MCA地址、所述第二机器人的标识和所述第二机器人的随机IP地址,所述第二机器人的随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段,且所述第二机器人的随机IP地址与第一机器人的随机IP地址不同。
6.一种PLC远程控制机器人的方法,其特征在于,应用于机器人,所述方法包括:
响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收可编程逻辑控制器PLC发送的第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述机器人的物理MAC地址、PLC的MAC地址;
解析所述数据帧,得到第一控制指令;
执行所述第一控制指令。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述第一控制指令中还包括第三机器人的MAC地址、预设条件和用于在满足所述预设条件时控制第三机器人的第三控制指令;
相应的,所述方法还包括:
根据所述第三机器人的MAC地址,在满足所述预设条件时将所述第三控制指令发送至所述第三机器人。
8.一种PLC远程控制机器人的装置,其特征在于,所述装置包括:
连接模块,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收模块,用于接收终端设备发送的网络组态,其中,所述网络组态包括第一机器人的物理MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机网际互连协议IP地址,所述第一机器人的随机IP地址与PLC的IP地址属于同一网段;
网络模块,用于根据所述网络组态与所述第一机器人建立网络连接;
生成模块,用于生成用于控制所述第一机器人的第一控制指令,所述第一控制指令包括所述第一机器人的MAC地址、所述第一机器人的标识和控制信息;
封装模块,用于根据以太网PROFINET协议将所述第一控制指令封装为第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述第一机器人的MAC地址、所述PLC的MAC地址;
发送模块,用于根据所述第一机器人的MAC地址,将所述第一数据帧发送至所述第一机器人。
9.一种PLC远程控制机器人的装置,其特征在于,所述装置包括:
连接模块,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
获取模块,用于搜索广播域范围内的设备,获取第一机器人物理MAC地址、可编程逻辑控制器PLC的MAC地址和PLC的网际互连协议IP地址;
生成模块,用于为所述第一机器人,生成随机IP地址,所述随机IP地址与所述PLC的IP地址属于同一网段;
网络组态模块,用于配置网络组态,其中,所述网络组态包括所述第一机器人的MCA地址、所述第一机器人的标识和所述第一机器人的随机IP地址;
发送模块,用于根据所述PLC的MAC地址,将所述网络组态发送给所述PLC。
10.一种PLC远程控制机器人的装置,其特征在于,所述装置包括:
连接模块,用于响应于用户操作,连接5G局域网LAN的广播域G1,所述广播域G1是预先配置的用于控制数据传输的广播域;
接收模块,用于接收可编程逻辑控制器PLC发送的第一数据帧,所述第一数据帧头部包括所述机器人的物理MAC地址、PLC的MAC地址;
解析模块,用于解析所述数据帧,得到第一控制指令;
执行模块,用于执行所述第一控制指令。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:
处理器,与所述处理器通信连接的存储器,以及与其他设备交互的通信接口;
所述存储器存储计算机执行指令;
所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如权利要求1至7任一项所述的可编程逻辑控制器PLC远程控制机器人的方法。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,所述计算机执行指令被处理器执行时用于实现如权利要求1至7任一项所述的可编程逻辑控制器PLC远程控制机器人的方法。
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